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Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

Les Scientifiques Produisent les Matériaux Thermoélectriques Bons marchés utilisant la Nanotechnologie

Published on November 5, 2010 at 7:08 PM

Bien Que les portées de véhicule climat climat ne jaillissent pas pour s'occuper de quand vous pensez au rendement énergétique, la dernière technologie soutenant cette caractéristique technique de luxe d'automobile est basée sur les thermoelectrics-matériaux qui convertissent l'électricité directement en chauffage ou refroidissement.

Réciproquement, le thermoelectrics peut également diriger la chaleur excédentaire des systèmes inefficaces d'énergie, tels que des engines de véhicule ou des centrales, en récupérant cette chaleur résiduelle de `' et en la transformant en électricité. En conséquence, ces matériaux offrent une source d'énergie potentiellement propre pour réduire la consommation d'essence et les émissions de CO2.

Utilisant la chimie à base d'eau simple pour envelopper un polymère qui conduit l'électricité autour d'un nanorod de tellurium, ce nanoscale composé thermoélectrique est facilement rotation moulée ou estampée dans un film.

Actuel, cette énergie thermique est convertie avec les matériaux thermoélectriques à haut rendement et chers. Dans des systèmes d'échappement automobiles, par exemple, le thermoelectrics semi-conducteur récupèrent la chaleur résiduelle qui peut avoir comme conséquence les économies de combustible de jusqu'à cinq pour cent, mais leur coût élevé les empêche de l'utilisation dans des configurations plus à petite échelle. L'Amplification de cette épargne par des matériaux plus peu coûteux a pu effectuer un impact important dans la production d'électricité pour des batteries ou des composantes électroniques dans des ordinateurs. Maintenant, les scientifiques de Laboratoire National de Lawrence Berkeley (Laboratoire de Berkeley) abordent ce défi « en changeant le budget pour la gestion de l'énergie thermique, » a dit Jeff Urbain, Le Directeur Adjoint de l'Installation Minérale de Nanostructures à la Fonderie Moléculaire, une installation d'utilisateur de nanoscience.

« Historiquement, le thermoelectrics à haut rendement ont exigé à coût élevé, matériau-intensif traitant, » a dit Urbain. « En concevant un hybride des matériaux mous et durs utilisant la chimie droite de flacon dans l'eau, nous avons développé une artère qui fournit à l'efficience respectable un coût bas à la production. »

Dans leur élan, Urbain et collègues a construit un matériau composite de nanoscale en enveloppant un polymère qui conduit l'électricité autour d'un nanorod de métal de tellurium-un ajouté au cadmium en piles solaires les plus rentables d'aujourd'hui. Ce matériau composite est facilement rotation moulée ou estampée dans un film d'une solution à base d'eau. Avec sa facilité de fabrication, ce matériau hybride a également un facteur de mérite thermoélectrique des milliers de périodes plus grandes que le polymère ou facteur essentiel de nanorod le seul-un dans la performance de amplification de dispositif.

« Ces dernières années, nous avons vu des gains énormes dans l'efficience thermoélectrique, mais il y a un besoin de petit prix, les matériaux modérés d'efficience il est facile traiter qu'et configuration au-dessus des vastes zones, » a dit Rachel Segalman, un scientifique de corps enseignant au Laboratoire de Berkeley et professeur du Bureau D'études Chimique et Biomoléculaire à l'Université de Californie, Berkeley. « Nous avons eu beaucoup d'intuition au sujet de ce qui fonctionnerait en utilisant des polymères et des nanocrystals, et explorerons maintenant l'espace de matériaux pour optimiser ces systèmes et contact à des matériaux terre-abondants. »

Un enregistrement de papier cette recherche intitulée, « les hybrides Eau-Traitables de polymère-nanocrystal pour le thermoelectrics, » semble dans les Lettres Nanoes et est à la disposition des abonnés en ligne. Co-Écrivant le papier avec Urbain et Segalman étaient Kevin Voient, Joseph Feser, Cynthia Chen et Arun Majumdar.

Des Parties de ceci travail à la Fonderie Moléculaire ont été supportées par le Bureau de la DAINE de la Science.

Last Update: 12. January 2012 10:44

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